Artículo publicado en la Revista Informativa INTA Investiga. Estudio basado en el comportamiento productivos en base a estimaciones de parámetros genéticos en cuatro variedades de amaranto. Managua, Nicaragua.

1. Amaranto: Súper alimento para el Futuro
Autores: Ing. Agr. Victorino Blandón, MSc. Donald Juarez & PhD. Oswalt Jiménez
Estimación de parámetros genéticos de cuatro variedades de amaranto, en condiciones
agroecológicas de Managua. Ciclo 2016-2017.
El amaranto pertenece a la familia Amaranthaceae el cual comprende 60 géneros y 800 especies. Solo
el género Amaranthus tiene más de 60 especies de origen tropical. Es uno de los cultivos más antiguos
de Mesoamérica, fue una planta que dentro de las actividades agrícolas de los pueblos prehispánicos
igualaba en importancia con el maíz y el fríjol. Actualmente se ha incrementado el interés del cultivo de
amaranto de grano, debido al alto contenido proteico en la semilla (15-38%), características agronómicas
deseables, como la alta tolerancia a sequía y salinidad, que le permiten crecer en suelos pobres no aptos
para cultivos de granos y cereales; también se han documentado múltiples experiencias evidenciando la
rentabilidad del cultivo en relación al uso de la tierra (100-200%).
En este contexto, una de las alternativas que ha surgido como fuente promisoria para la producción de
alimento de calidad, para la zona seca del país es el amaranto; tomando en cuenta aspectos agro-
ecológicos determinantes para el rendimiento, razón por el cual se plantea el estudio e identificación de
genotipos, que bajo condiciones de poca disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo logren tener
resultados productivos satisfactorios.
Las estimaciones de parámetros genéticos son importantes para caracterizar una o varias poblaciones y
predecir su comportamiento a través de evaluaciones; permitiendo identificar qué tipo de varianza
genética predomina en la población y en el control de caracteres, determinando la magnitud del principal
componente de la varianza total. Su utilidad radica en la precisión para definir estrategias más eficientes
en la selección de genotipos superiores. El objetivo de este experimento fue estimar los parámetros
genéticos en base al comportamiento productivo de cuatro variedades de amaranto, para emprender un
plan de fitomejoramiento.
En condiciones agroecológicas del Centro Nacional de Investigación Agropecuaria y Agro-Biotecnología,
se estableció un experimento con cuatro variedades de amaranto, bajo un diseño experimental de
bloques completos al azar, con una densidad poblacional de 50, 000 plantas por hectárea por variedad.
El análisis de datos se realizó utilizando el paquete estadístico SELEGEN REML/BLUP y el modelo
utilizado se describen a continuación: y = Xr + Zg + e, y es el vector de datos, r es el vector de efectos de
repetición (que se supone como fijo) sumado a la media, g es el vector de efectos genotípicos (que se
supone ser aleatorio) y e es el vector del error o residuos (aleatorios). Las letras mayúsculas representan
las matrices de incidencia para dichos efectos. Los componentes de varianza se obtuvieron mediante el
procedimiento REML Individual; se determinaron los componentes de varianza: y valores genotípicos e
intervalos de confianza a través de los componentes de media (BLUP Individual). Los resultados
obtenidos (tabla 1), demuestran que la mayor contribución a la varianza fenotípica para el carácter
rendimiento se debió al efecto ambiental. Sin embargo, se observa una heredabilidad promedio por
genotipo del 60.40%, lo que indica que la selección para este carácter permite obtener condiciones
favorables en términos de ganancia genética inmediata. Los valores observados posibilitan alta confianza
en la selección de individuos, con una precisión selectiva entre 77.72%, es importante resaltar que no

2. Amaranto: Súper alimento para el Futuro
Autores: Ing. Agr. Victorino Blandón, MSc. Donald Juarez & PhD. Oswalt Jiménez
existe un valor de heredabilidad único para un determinado carácter de una determinada especie, ya que
este varia a menudo entre poblaciones y entre ambientes. Como es sabido, ninguno de los parámetros
estimados es una constante biológica del carácter, dado que su valor depende de la composición genética
de la población de partida, de las circunstancias ambientales a las cuales estuvo sometida y del diseño
experimental utilizado.
Tabla 1. Estimación de los componentes de varianza (REML Individual), de cuatro genotipos de amaranto.
En general, se ha aceptado que a mayor variabilidad genética de una especie, mayor su estabilidad sobre
el ambiente. La herencia individual en sentido amplio (tabla 2), sus los valores se categorizan con rangos
de “media a moderada” para la variedad Criollo de Amilcingo y Payasa, mientras que las variedades
Revancha y Genotipo adaptado se consideran “moderada a alta”. El razonamiento de esta variación,
responde al alto grado de plasticidad que presenta el amaranto, este mecanismo le permite modificar su
fenología y estructura, para conservar la expresión de su potencial de rendimiento. En este experimento,
la selección de los mejores individuos realizados por el BLUP, proporciona ganancias adicionales ≥9.75%,
≥5.80% y ≥3.29% respectivamente; estos valores contribuyeron a un mayor peso a la información basada
en la media de poblaciones.
Tabla 2. Selección simultánea según los predichos por el análisis BLUP, para el carácter rendimiento de cuatro
variedades de amaranto.
Variedades
Heredabilida
d (amplio)
g u + g
Nueva
Media
Ganancia
genética
(%)
RTO
(Kg.ha-
1
)
RTO
(qq/mz)
Payasa 0.3915 114.748 1291.026 1291.026 9.75514 1366.24 30.06
Criollo de
Amilcingo 0.2959 21.7752 1198.054 1244.54 5.803167
1212.33 26.67
G. Adaptado 0.4494 -20.227 1156.052 1215.044 3.295598 1142.79 25.14
Revancha 0.5745 -116.3 1059.982 1176.278 0 983.76 21.64
g: efecto genotípico predicho, u + g: media genotípica o valores genotípicos.
Parámetros genéticos
Varianza genética 15215.91559
Varianza ambiental 29919.81905
Varianza fenotípica 45135.73464
Heredabilidad en sentido amplio 0.337115 +- 0.4741
Heredabilidad promedio del genotipo 0.604065
Precisión de selección 0.777216
Coeficiente variación genotípica (%) 10.486703
Coeficiente de variación residual (%) 14.705148
Desviación estándar del valor genotípico 77.617707
Media general 1176.278325

3. Amaranto: Súper alimento para el Futuro
Autores: Ing. Agr. Victorino Blandón, MSc. Donald Juarez & PhD. Oswalt Jiménez
Al verificarse la superposición de
estos intervalos de confianza se
puede inferir sobre comparaciones
múltiples entre genotipos
basándose en sus valores
genotípicos predichos. Estos
resultados se muestran en la figura
1, en los que LIIC y LSIC se refieren
a los límites inferior y superior del
intervalo de confianza,
respectivamente. Se observa que
existen diferencias significativas en
el comportamiento productivo de las cuatro variedades de amaranto para el carácter rendimiento. Siendo
la variedad la variedad Payasa y Criollo de Amilcingo los que superaron al valor promedio (1176.27 kg.ha-
1). Basados en la teoría económica (Krugman y Wells, 2006; Samuelson y Nordhaus, 2009), se realizó
un análisis para calcular la rentabilidad del cultivo de amaranto (tabla 3). La mayor utilidad se debió al
precio de venta (C$.Kg). Según los resultados, el costos de producción de amaranto (C$.ha-1) fue menor
que el frijol y maíz; sin embargo, demostró que la producción de amaranto es rentable, por presentar
mayor utilidad.
Tabla 3. Inversión y utilidad de una hectárea en frijol, maíz vs amaranto.
Inversión y utilidad
Frijol Rojo Maíz Blanco Amaranto
Costo Total de Producción (C$.ha-1) 15508.11 14557.35 12445.08
Rendimiento (Kg.ha-1) 776.33 1423.28 1205.18
Precio de venta (C$.Kg)* 33 11 61.22
Ingreso Total (C$.ha-1) 25618.89 15656.08 73781.12
Utilidad Bruta (C$.ha-1) 10110.78 1098.73 61336.04
Factor rentabilidad 1.65 1.08 5.93
*Precio de venta de frijol y maíz (MIFIC, 2017), Amaranto (SAGARPA, 2014)
Las estimaciones de heredabilidad obtenidas en un solo ambiente generalmente son sesgadas, debido a
la imposibilidad de separar los efectos genéticos de los efectos del ambiente, por lo tanto se sugiere
realizar estimaciones confiables a través de experimentos multi-ambientales. Considerando que el BLUP
permite realizar selección simultanea de individuos en base a su ganancia genética; estas observaciones
evidencian la posibilidad de encontrar alelos favorables, que se concentran dentro de estos individuos
para el carácter rendimiento, herramienta esencial para emprender un programa de mejoramiento a
través de la hibridación para lograr objetivos importantes en la producción, como mayor tamaño de grano,
hábito de crecimiento erecto y porte bajo para facilitar la cosecha mecanizada.
1291.0259
1198.0536
1156.0515
1059.98231112.2233
1019.2509
977.2489
881.1797
1469.8286
1376.8562
1334.8541
1238.785
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
Payasa Criollo de
Amilcingo
Genotipo
Adaptado
Revancha
Rendimiento,segúnintervalosde
confianza
VG LIIC LSIC
Figura 1. Rangos de confianza (máximos y mínimos) para la variable rendimiento en
relación a la varianza genética.